【摘 要】
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本文分别通过置换法和水热法制备了中空含锰四氧化三铁(Mn-Fe_3O_4)和发生择优取向的二氧化锰(β-MnO_2)纳米材料,并通过TEM、SEM、XRD等表征手段对纳米材料的组成和形貌特征进行了表征。选取刚果红和罗丹明B为目标污染物,分别进行了这两类催化材料的催化性能测试,并优化反应条件。对于中空含锰四氧化三铁,最佳制备条件为:1.5mL 1mol·L-1FeCl_2溶液加入0.08gMn_3O
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本文分别通过置换法和水热法制备了中空含锰四氧化三铁(Mn-Fe3O4)和发生择优取向的二氧化锰(β-MnO2)纳米材料,并通过TEM、SEM、XRD等表征手段对纳米材料的组成和形貌特征进行了表征。选取刚果红和罗丹明B为目标污染物,分别进行了这两类催化材料的催化性能测试,并优化反应条件。对于中空含锰四氧化三铁,最佳制备条件为:1.5mL 1mol·L-1FeCl2溶液加入0.08gMn3O4溶液(34ml),在90℃水浴条件下反应2小时得到中空Mn-Fe3O4纳米材料。该催化材料在催化过氧化氢降解100 mL 100 mg·L-1的刚果红溶液实验中显示出良好的催化性能。最佳反应条件为:初始pH值为4、温度为25℃、催化剂投加量为0.005g、H2O2使用量为10 mL时,在20 min内,反应体系对刚果红溶液的去除率在99%以上。该催化材料重复使用了3次后,相同条件下的去除率仍为80%左右。对于β-MnO2,最佳制备条件为:掺杂1mmoL Co2+离子,并改变水热温度(172℃-181℃)制备出发生择优取向的β-MnO2即(200)晶面所对应的衍射峰增强。该催化材料在催化过氧化氢降解250mL 10mg·L-1的罗丹明B溶液实验中显示出良好的催化性能。最佳反应条件为:初始pH值为10、温度为25℃,催化剂投加量为0.003g,H2O2使用量为10 mL时,在10 min内,反应体系对罗丹明B溶液的去除率在99%以上。该催化材料在重复使用了3次后,相同条件下的去除率仍为80%左右。
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